555 ve 4017 ENTEGRELERİ İLE YAPILMIŞ STEP MOTOR SÜRÜCÜ DEVRESİ
Elektronik
DEVRE
ÜZERİNDEKİ MALZEMELER
|
|
47 k Direnç
|
|
100 ohm Direnç
|
|
100 k pot
|
|
10 uF kondansatör
|
|
10 nF kondansatör
|
|
Kırmızı LED
|
|
555 Entegresi
|
|
4017 Entegresi
|
|
BD139 4 Adet Transistör
|
|
Step Motor
|
Devrenin Çalışma Mantığı
Devreye
enerji (5v) verildiğinde 555 entegresi ile üretilen sinyal 4017 sayıcı
entegresinin clock ucuna gönderiliyor. 4017 entegresi her pals aldığında
sırasıyla çıkışlarını aktif ediyor. İlk pals’te 0. çıkışını aktif ediyor 2.
pals geldiğinde ise 1. çıkışını aktif ediyor. 4017’nin çıkışları aktif oldukça
çıkışına bağlı olan transistörlerin base tetiklemesini yapıyor ve motor bağlı
olan sargısının enerjilenmesini sağlıyor. Böylelikle step motorumuz adım atmaya
yani dönmeye başlıyor. Motorun adım sayısını veya dönme hızını arttırmak için
10k potansiyometremizin üzerindeki direnç değerini değiştiririz. Devredeki
sinyalin durumunu izlemek için ise devreye 555’in sinyal çıkışına LED konulmuştur.
-Devrede dikkat edilmesi gereken yer 4017 entegresinin 8. ve 13. bacaklarını eksi hattına,16. bacağıda artı hattına bağlamamız gerekiyor.
-Devre kesinlikle çalışmaktadır.Eğer step motor dönmüyor ise step motorunuzda sıkıntı vardır.
DEVREDEKİ ELEMANLARI
TANIYALIM
555 Zamanlayıcı Entegresi :
1971 yılında Hans R. Camenzind
tarafından bulunmuştur. Daha sonraları Philps tarafından üretilmeye
başlanmıştır. NE555 ticari amaçlarla kullanılır, 0 °C ila+70 °C arasında
çalışır. 25 Transistör, 2 Diyot, 15 direnç, etrafını saran plastik bir
koruyucu ve 8 bacaktan oluşmaktadır. Piyasada yaygın kullanılan elemandır.
Özellikleri
Ø
Mikrosaniyelerden saatlere kadar zamanlamada kullanılabilir.
Ø
Astable (serbest çalışma) ve monostable (tek vuruşluk sinyal üreten)
modlarda çalışabilir.
Ø
Çıkış source ve sink akımı 200mA dir.
Ø
°C başına 0.005% den daha iyi bir sıcaklık
stabilitesine sahiptir.
Ø
Normalde açık ve normalde kapalı çıkışları vardır.
Ø
4.5 – 16V arasında besleme gerilimine sahiptir.
Ø
Bir lambayı yakmaya yetecek kadar akım verebilir. 200
mA’e kadar çıkış akımı elde edilebilir.
Ø
Zamanlama ayarları devreye eklenecek RC devresi ile
değiştirilebilir.
Ø En
önemli özelliklerinden biriside flip flop, sayıcı gibi çoğu devrelerde kare
dalga sinyal kullanılır. 555 entegresi ile bu kare dalgayı kolay bir şekilde
elde edebiliriz.
1) Şase ;
Toprak Bacağıdır. Toprak referans voltajıda denmektedir. Voltaj değeri; 0’dır.
2) Tetikleme ;
Türkçe olarak Tetikleme bacağı denir. Bu giriş değerinde voltaj değeri kontrol voltajın yarısına düştüğünde bir zaman aralığı başlar ve Çıkış pini HIGH olur
3) Çıkış ;
Türkçe olarak Çıkış bacağı denir. Yüksek çıkış seviyesinde besleme geriliminin yaklaşık 1.7V altında gerilim sağlar.
4) RESET ;
Bu bacak LOW (Lojik 0) olunca devre reset yapmaktadır. Ayrıca bu bacağın herhangi bir bacakla bağlantısı da yoktur.
5) Kontrol Gerilimi ;
Bu bacak iç devrede 2*Vcc/3 değerine bağlıdır. İstenirse bu ayağın gerilimi değiştirilerek zamanlama periyodu da değiştirilebilir. Normal çalışma anında küçük kapasiteye sahip bir kondansatör ile toprağa bağlanarak oluşabilecek gürültü engellenebilir.
6) Eşik ;
Türkçe olarak Eşik bacağı denmektedir. Bu bacaktaki gerilim eğer 2*Vcc/3 değerini aşarsa çıkışımız LOW (Lojik 0) değerine gider ve flip flop reset atar.
7) Deşarj ;
Türkçe olarak Deşarj bacağı denmektedir. Bu bacak iç devredeki bir npn transistörünün kollektör bacağına bağlanmıştır. Yüksek ve düşük seviyelerde dirençlerin değişimine göre kondansatörün şarjını ve deşarjını sağlar.
8) Vcc ;
Türkçe olarak Besleme bacağı denmektedir. Bu bacaktan besleme gerilimi uygulanır. Besleme gerilim değeri ise 4.5 ile 16V arasında değişebilir.
4017 Entegresi :
10 adet çıkışı
olan 4017 tümleşik entegre genelde sayıcı, test monitör gibi
devrelerde kullanılmaktadır.4017 entegresi 16 bacaklı bir entegredir. 4017 entegresinde bulunan pinlerden enable, reset, carry out pinleri devre kullanılırken şaseye bağlanır. Entegrenin Vss ve Vdd uçlarına gerekli enerji verilip devredeki clock pini gerekli tetikleme sinyalini aldıktan sonra entegre çıkışlarını belirli aralıklarla aktif yapar.
devrelerde kullanılmaktadır.4017 entegresi 16 bacaklı bir entegredir. 4017 entegresinde bulunan pinlerden enable, reset, carry out pinleri devre kullanılırken şaseye bağlanır. Entegrenin Vss ve Vdd uçlarına gerekli enerji verilip devredeki clock pini gerekli tetikleme sinyalini aldıktan sonra entegre çıkışlarını belirli aralıklarla aktif yapar.
BD139 Transistör :
Ses yükselteçleri ve tamamlayıcı ya
da yarı tamamlayıcı devreler kullanan sürücüler olarak kullanılmak üzere
tasarlanmıştır.
Transistor Malzemesi
|
Si
|
Polarite
|
NPN
|
Maksimum Collector Güç Dağılımı (Pc)
|
12 W
|
Maksimum Kollektör-Baz Gerilimi | Vcb |
|
80 V
|
Maksimum Collector-Emitör Gerilimi | Vce |
|
80 V
|
Maksimum Verici-Taban Gerilimi | Veb |
|
5 V
|
Maksimum Collector Akımı | Ic max |
|
1 A
|
Maks. Çalışma Bağlantısı Sıcaklığı (Tj)
|
150 ° C
|
Geçiş Frekansı (ft)
|
50 MHz
|
İleri Akım Aktarım Oranı (hFE), MIN
|
40
|
Baz-Emetör Saturasyon Gerilimi -VBEsat
|
1 V
|
Kollektör-Emetör Saturasyon Gerilimi -VCEsat
|
0.5 V
|
Maksimum Kollektör Darbe Akımı -ICM
|
2 A
|
Step Motor :
Motorumuz girişlerine uygulanan darbe
sinyallerine karşılık olarak analog dönme
hareketi yapan yani açısal konumu adımlar halinde değiştiren, çok hassas
sinyallerle sürülen, fırçasız, sabit mıknatıs kutuplu DC 5v ile çalışan
motordur.
Çıkış gücü
|
0,8 ila 1,7 Watt
|
Nominal Gerilim
|
5 ila 46 Volt
|
Nominal Tork
|
7 mNm
|
Nominal Kadar Hız
|
250/300 rpm
|
Sıklık
|
50 Hz / 60 Hz
|
Çap
|
35.0 mm
|
Uzunluk
|
22,0 mm
|
Step
Motor Hesaplamalar
Adım Açısı Hesaplama ;
Qs = Step motorun adım açısını
Ns = Step motor faz sayısını
Nr = Rotorun çıkıntılı kutup sayısını ifade etmektedir.
Ns = Step motor faz sayısını
Nr = Rotorun çıkıntılı kutup sayısını ifade etmektedir.
Motorumuzun
etiket bilgilerine göre : Ns=4 , Nr =12
Qs = 360
/ 4 x 12
Qs = 7,5
Birde Devri İçin Gerekli Adım Sayısı ;
S = Motorun bir
devir (360º) için gerekli adım sayısını
Qs = Step motorun adım açısını tanımlar.
Qs = Step motorun adım açısını tanımlar.
S = 360
/ 7,5
S = 48 Adım
Veya
S = Nr x Ns
S = 12 x 4
S = 48 Adım
kaynak
http://www.ilkerguven.com
Bilgisayar Üzerinde kullanılan Bazı Terimler
Teknoloji- IP ADRESİ NEDİR? YAZINIZ : Bilgisayarların, ağ üzerinden birbirlerine veri yollamak için kullandıkları adrestir.Statik IP ve Dinamik IP olarak ikiye ayrılır ;
Statik IP : Hiç bir zaman değişmeyen kalıcı IP adresidir.
Dinamik IP : Her ağa bağlanışımızda değişen IP adresidir.
- İŞLETİM SİSTEMLERİ ARASINDAKİ FARKLAR(linux ve ubuntu ile windows farkı)
- FORMAT : Sistemin yenilenmesini sağlar.Sistemi yenilemek demek.
- SANAL MAKİNE : Kullanmış olduğunuz bilgisayarın içinde yeni bir yazılımsal bilgisayar oluşturulmasıdır.
- Ne işe yarar: Bilgisayarımıza zarar verebilecek bir işlemden korkuyorsak sanal makine üzerinden bu işlemi yaparız ve yaptığımız işlem kendi bilgisayarımızı etkilemez.
- DHCP : Ağdaki cihazlara otomatik IP atayan servistir.
- SWİTCH : Bağlandığı bilgisayarın IP adresini kaydeder.
- ROUTER : Bilgisayarlar arası yönlendirme yapar.
- LAN : Birden fazla bilgisayarın birbirine bağlanmasıyla oluşan küçük çaptaki ağdır.
- OFFİCE ÇEŞİTLERİ : Open Office - Libra Office - Microsoft Office
- ARAMA MOTORLARI : Google - Yandex - Yahoo - Ask - Bıng
- ARAMA MOTORU : İstediğimiz bilgileri arayabildiğimiz sistemdir.
- BIOS : Giriş ve çıkış aygıtlarını kontrol ederek sistemin açılmasını sağlar.
- UBUNTU İŞLETİM SİSTEMİ : Linux tabanlı ve açık kaynak kodlu bir işletim sistemidir.
- VİRTUAL BOX : Bir sanal makinedir.İşletim sistemimizin içinde başka bir işletim sistemi kurmak için kullanılır.
- Ne işe yarar : Kendi işletim sistemimizde yapamadığımız işlemleri bu program ile başka işletim sistemlerinde yapabiliriz.
- İNTERNET ADRESİ UZANTILARI :
gov : Hükümet kuruluşları - örnek: www.basbakanlik.gov.tr
edu : Eğitim kurumları (üniversiteler gibi) örnek: uludag.edu.tr
org : Ticari olmayan, kar amacı gütmeyen kuruluşlar.
örnek: www.kizilay.org.tr
com : Ticari kuruluşlar örnek: www.facebook.com
mil : Askeri kuruluşlar örnek: www.centcom.mil
net : Servis Sunucuları (Internet Servis Sağlayıcıları gibi)
com : Ticari kuruluşlar örnek: www.facebook.com
mil : Askeri kuruluşlar örnek: www.centcom.mil
net : Servis Sunucuları (Internet Servis Sağlayıcıları gibi)
örnek: www.kariyer.net
www : Dünya çapında ağ servisi (World Wide Web)
www : Dünya çapında ağ servisi (World Wide Web)
- DNS : Host isimlerini IP ye çevirmek için kullanılan sistemdir.Yani biz internette bir siteyi aramak için sitenin ismini yazarız.Bu sitenin ismine ait bir IP vardır.Biz sitenin IP adresini girmeden direk onun üzerine kayıtlı ismi yazarız.Yani yazdığımız ismi IP ye çevirir ve o IP deki siteye gider.
- MAC : Bilgisayar ağında,bir cihazın ağ donanımını tanımaya yarar.
- PROXY : Netteki vekil IP ve sunucudur.Yani sen herhangi bir internet sitesine girdiğinde site senin ıp ne ulaşamaz proxy ile bir vekil bir ıp atar ve o site sizi bu şekilde tanır.
- HTTP : Ağ üzerinden web sayfalarının görüntülenmesini sağlayan protokoldür.
- WEB : İçinde çeşitli dosyaların,belgelerin olduğu sayfadır.
- BİT : Bilgi depolama ve haberleşmede temel ünitedir.
Step Motor Nedir ? Nasıl Çalışır ? Yapısı , Kullanım Alanları
Elektronik
STEP MOTOR
Elektrik enerjisini dönme hareketine
çeviren elektro-mekanik cihaza step motor denir. Step motorlara aynı
zamanda adım motorları adı verilir. Açısal konumu adımlar halinde değiştiren,
çok hassas sinyaller ile sürülen motorlardır. Belirli adımlarla
hareket ederler. Bu adımlar, motorun sargılarına uygun sinyaller
gönderilerek step motor hızı ve yönü kontrol edilir. Herhangi bir
uyartımda motor, rotorunun yapacağı hareketin ne kadar olacağı, motorun adım
açısına bağlıdır. Adım açısı, motorun yapısına bağlı olarak 90°, 45°,18°, 7.5°,
1.8° yada daha farklı açılarda olabilir. Step motorun adım açısını hesaplamak
için ;
Qs = Step motorun adım açısını
Ns = Step motor faz sayısını
Nr = Rotorun çıkıntılı kutup sayısını ifade etmektedir.
Ns = Step motor faz sayısını
Nr = Rotorun çıkıntılı kutup sayısını ifade etmektedir.
Elektrik enerjisi alındığı zaman rotor ve buna bağlı şaft, sabit açısal
birimlerde dönmeye başlar. Step motorlar, çok yüksek hızlı anahtarlama
özelliğine sahip bir sürücüye bağlıdırlar. Bu sürücü, bir encoder veya PLC’ den
giriş palsları alır. Alınan her giriş palsında, motor bir adım ilerler. Step
motorları, bir motor turundaki adım sayısı ile anılır. Step motorun bir devri için gerekli adım
sayısının bulunması;
S = Motorun bir
devir (360º) için gerekli adım sayısını
Qs = Step motorun adım açısını tanımlar.
Qs = Step motorun adım açısını tanımlar.
Örneğin; 600 adımlık bir step motor bir
tur döndüğü (360°) zaman 600 adım yapar. Bu halde bir adımın açısı
olur. Çıkan bu değer step
motorun hassaslığını göstermektedir. Bir devirdeki adım sayısı
yükseldikçe, step motor hassaslığı ve beraberinde maliyetide artar.
Adım
motorlarının hızı, dönüş yönü ve konumu her zaman bilinir. Bu özelliklerinden
dolayı adım motorları çok hassas konum kontrolü istenen yerlerde mikro step
motorlar da çok kullanılır.
Step Motor Çeşitleri
Yapılarına göre step motor çeşitleri ;
Artıları;
·
Geri beslemeye gereksinim duymazlar. Açık döngülü olarak kontrol
edilirler.
·
Motorun hareketlerinde konum hatası yoktur.
·
Sayısal olarak kontrol edilebildikleri için bilgisayar veya
mikroişlemci gibi elemanlarla kontrol edilirler.
·
Mekanik yapısı basit olduğu için bakım gerektirmezler.
·
Herhangi bir hasara yol açmadan defalarca çalıştırılırlar.
Eksileri;
·
Adım açıları sabit olduğu için hareketleri sürekli değil
darbelidir.
·
Sürtünme kaynaklı yükler, açık döngülü kontrolde konum
hatası oluştururlar.
·
Elde edilebilecek güç ve moment sınırlıdır.
Step Motorun Yapısı
Step motor; stator (endüktör), rotor (endüvi), rotora bağlı
şaft motorun dönmesini kolaylaştıran rulmandan meydana gelmiştir. Step motorun
yapısında endüktörünün birden fazla kutbu (genel olarak sekiz kutup) mevcuttur.
Bunların polaritesi elektronik anahtarlarla değiştirilir. Anahtarlama
neticesinde endüktörün güney ve kuzey kutupları döndürülür. Endüvinin güney
kutbu, endüktörün kuzey kutbu sıralıdır. Endüvinin mıknatıslığı, bir
sürekli mıknatıs ya da dış uyarım yöntemi ile meydana getirilebilir. Bu
arada sürekli mıknatıs meydana gelecektir. Adımları (stepler) yardımıyla
ortalama endüktör alanı döner. Endüvide bunu benzer adımlar (stepler) arasında
izler. Daha iyi bir seçicilik sağlamak için rotor ve stator üzerine küçük
dişler yapılmaktadır.
Nasıl Çalışır?
Step
motorun, anahtarla sargılarına enerji uygulandığında, enerji uygulanan sargının karşısına geldiği zaman durur.
Motorun, ne kadar döneceği motorun yapısına göre değişmektedir. Step
motora giriş pals uygulandığında, belli bir miktar döner ve durur. Bu
dönme miktarı, motorun yapısına göre belli bir açı ile
sınırlandırılmıştır. Step motorda rotorun dönmesi, girişe uygulanan pals
adedine bağlı olarak değişir. Girişe tek bir pals verildiği zaman rotor,
tek bir adım hareket eder ve durur. Daha fazla pals uygulanınca pals adedi
kadar adım hareket eder. Bu, step motorların özelliğindendir. Step
motorlar, belirli adımlarla hareket ederler. Tüm step motor çalışma
prensibi bu şekildedir. Step motor, bir daire içinde elektromanyetik alanların dönüşü ile açıklanabilir.
Step motorun
prensip şeması
Step motor
bağlantı şeması yukarıdaki şekildeki gibidir. Şekilde görüldüğü gibi 1 nolu
anahtar kapatıldığında sabit mıknatıs kendiliğinden
1. elektromanyetik alanla aynı hizaya gelecektir. Daha sonra 1 nolu
anahtarı açılıp, 2 nolu anahtarı kapatılırsa sabit mıknatıs 2. elektromanyetik
alanın karşısına gelecektir. Bu olaylar sırasıyla tekrarlanırsa, sabit mıknatıs
yani rotor bir daire içinde düzgün şekilde döner.
Kullanım Alanları
Step motorlarının geniş bir kullanım alanı vardır. Her türlü
kontrol edilmiş hareket veya pozisyon gerekli olan yerlerde, dijital bilgileri
mekanik harekete çeviren bir dönüştürücü olarak görev yaparlar. Bant sürücüler,
imalat tezgahları, yazıcı (printer), teyp sürücüleri, hafıza işlemlerinde,
tıbbi cihazlarda, makina tezgahlarında, dikiş makinaları, kart okuyucuları,
kameralarda, step motor sürücü kartı ile ayar ve kontrol tekniğinde, uzaktan
kumanda göstergelerinde kullanılırlar.
Step
motor imalatı yapılırken; adım motorlarının yapıları, step motor
çeşitleri, kullanım alanları, step sürücü, step sürücü devreleri yapımını ve
adım motorların PLC ile sürülmesi göz önüne alınmalıdır. Step motor firmaları
tarafından adım motoru, step sürücü devreleri ve PLC kullanarak yapılan
motorların maliyetine göre step motor fiyatları ve step motor driver veya step motor
sürücü fiyatları belirlenmektedir.
Çeşitli Tip Adım Motorların Resimleri
Step Motor Sürücü Devreleri
- · 555 osilatör entegresi ve 4017 sayıcı entegresi ile yapılan sürücü devresi
- · 555 osilatör 74191 sayıcı entegresi ile yapılan sürücü devresi
- · 8051 mikrodenetleyicisi ile yapılan sürücü devresi
- · PLC ile adım motorun sürülmesi kartı
k kaynak;
http://www.elektrikrehberiniz.com
Kaydol:
Kayıtlar (Atom)